清洁表面技术ppt课件

清洁表面,1,生活中，污渍无处不在,2,驶过泥泞的汽车,久未清洗的水槽,3,淘宝所谓的“表面真空镀膜，防水涂层，抗指纹抗油污拒酸碱”,4,获得清洁表面的,技术、发展、应用,5,基本概念,获得清洁表面的技术介绍,清洁表面技术的发展简介,清洁表面技术的应用,6,清洁表面是指在特殊环境中经过特殊处理后获得的表面，是不存在吸附、催化反应或杂质扩散处理等物理、化学效应的表面，例如，经过离子轰击、高温脱附、超高真空解离、蒸发薄膜、场效应蒸发、化学反应、分子束外延等特殊处理后，保持在超高真空下，外来沾污少到不能用一般表面分析方法探测的表面。,定义,不受任何污染的清洁表面,7,何为表面？,8,9,10,11,12,获得清洁表面,13,14,污染物的类型与属性,15,道路尘土：属于附着强度不大，用压力水便可冲洗掉的一种最普遍的污染物；油垢：属于粘稠性的老化润滑油、油渣与其它杂物（如泥沙、铁屑）混杂在一块的一种常见的污染物；积碳：由焦油沉积或是燃油燃烧产生的一种含有大量矿物质和碳粒及其化合物等聚合合成的粘性沉积物，是属于难清除的污染物之一；腐蚀产物：受氧化作用产生的各种氧化物，如钢、铁件表面的锈蚀等。水垢：在贮水容器、输水管道和散热器中，由于水中含有钙、镁等矿物盐和其他杂质，使与水接触的表面逐步产生了一种坚硬的沉积物。它也是属于较难清除的污染物。,16,表面油垢清洗,油脂分为皂化性油脂和非皂化性油脂。动物油属于皂化性油脂，能与碱发生皂化反应生成可溶于水的肥皂；矿物油属于非皂化性油脂，不能与碱发生皂化反应,17,18,19,20,表面积炭清洗,在燃烧室中，由于燃烧不完全，未燃烧的燃料和窜入燃烧室的润滑油以及燃烧的残留物混合在一起，在氧和高温作用下形成粘稠的胶状液体羟基酸。羟基酸进一步氧化变成半流体树脂状的胶质粘附在发动机零件上。受高温作用，又使胶质聚合成更复杂的聚合物，形成一种硬质胶结碳，俗称积碳。积碳的组成成分内有易挥发的物质（油、羟基酸）和不易挥发的物质（沥青质、油焦质和碳青质及灰粉等）。,21,22,表面锈蚀清洗,锈是金属表面因大气腐蚀或高温氧化而产生的腐蚀产物，一般为金属的氧化物和氢氧化物。锈直接影响表面处理的效果，因此，在进行各项表面处理前，必须将锈除去。,23,24,表面水垢清洗,发动机的冷却水中含有许多矿物盐，它们在发动机工作过程中逐渐沉积在冷却系统的孔道及管壁上形成水垢。水垢的导热系数为钢铁的1/500-1/20，致使发动机工作过热。沉积在水套隔层和管道内表面上的水垢难于用机械方法清除，一般采用化学方法清除，即利用酸或碱类物质与水垢的化学反应，生成新的可溶于水的物质，将水垢清除。,25,26,表面清洗发展,27,生活中的清洁方式的演变,化学清洗技术的发展,28,29,30,31,32,利用各类清洁用品：,大致来讲，依照时间顺序,中国古代使用的清洁用品为:秦汉时期：淘米水、洗衣服用草木灰（含碱)魏晋时期：皂角和澡豆稍晚些：猪苓明清：胰子现代：化学肥皂、香皂、洗发水等等,33,化学清洗技术的发展,化学清洗技术的发展与清洗剂的进步密切相关，清洗剂的进步经历了简单型、组合型、专用方便型三个发展阶段。第一阶段所用的清洗剂主要是盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、氢氧化钠等腐蚀性很强的强酸强碱。当时，酸洗缓蚀剂品种少、性能差，仅适用于某一种酸和对某种金属材料的腐蚀控制，对多种金属材料及组合件的缓蚀性能较差，限制了化学清洗的应用。清洗对象主要是石油化工、电力、供热等与传热有关的单元设备。除油剂主要以溶剂型和两相溶液型为主，易燃、易爆、毒性大，废液对环境污染严重。,34,化学清洗技术的发展,第二阶段主要是组合型清洗剂。各种功能型清洗助剂如渗透剂、剥离剂、促进剂、催化剂、三价铁离子还原剂和铜离子抑制剂等也逐步进入清洗剂配方，使清洗剂的功能更强、协同性更好、除垢性能和缓蚀效果更佳。第三阶段的标志是简单的专用方便型清洗剂、特殊污垢专用清洗剂和低剂量不停车清洗剂的大量应用。随着清洗剂助剂、缓蚀剂和清洗助剂的日益完善，各种更安全、使用方法更简单的专用型清洗剂大量涌现和系列化，使清洗剂更加专业化、精细化、高效化、安全化、系列化，形成了各种专用型清洗剂模块。,35,化学清洗技术的现状,化学清洗技术的发展已取得很大进步，成功的解决了生产实践中的很多实际问题，但化学技术总体上呈衰减趋势。目前化学清洗约占工业清洗整体市场份额的70%以上。为保护自然环境，化学清洗技术将向环保型、功能型、精细化、集成化方向发展。随着精细有机合成技术、生物技术和检测技术等相关技术的进步，化学清洗剂将向分子设计方向发展，将合成具有生物降解能力和酶催化作用的绿色环保型化学清洗剂清洗工艺逐步从分步法向一步法过度，将来化学清洗的主要工作将集中在物料侧污垢的清洗和特殊行业的清洗，并更注重多领域的系统集成。,36,化学清洗技术的绿色化,绿色化学要求对环境的影响尽可能小，根据绿色化学原则，选择采用无毒、无害的原料物理清洗技术以污染小、操作灵活、无腐蚀等优点将逐渐取代化学清洗并成为工业清洗的主流在物理清洗中，水射流清洗仍占主导地位，并呈加快发展态势随着技术的进步，干冰清洗、超声波清洗等物理清洗技术将广泛应用于工业设备的清洗当中。,37,化学清洗技术的绿色化,绿色化学要求对环境的影响尽可能小，根据绿色化学原则，选择采用无毒、无害的原料物理清洗技术以污染小、操作灵活、无腐蚀等优点将逐渐取代化学清洗并成为工业清洗的主流在物理清洗中，水射流清洗仍占主导地位，并呈加快发展态势随着技术的进步，干冰清洗、超声波清洗等物理清洗技术将广泛应用于工业设备的清洗当中。,38,表面清洗技术,39,表面清洗技术,1.干冰清洗技术：干冰清洗技术是利用干冰的冲击剥离、温差引起热膨胀剥离及干冰升华产生的气掀作用，达到去除污垢的效果。在国外该技术已广泛应用于橡胶、塑料模具去污、食品工业除焦、电子线路板带电清洗及其他特殊行业的去污清洗。该技术清洗效果好，无二次污染，不损伤材料，可实现不停车清洗。但国内因多种客观条件限制，应用范围非常有限。,40,表面清洗技术,2.PIG清洗：PIG清洗广泛应用到管道的清洗维护，尤其适用于长输管道的清洗。英国吉拉德公司、国内沈阳、廊坊及日本在该领域均具有较高技术水平。廊坊管道局PIG专业技术水平较高，蓝星公司PIG技术综合应用水平较高3.激光清洗技术：激光清洗是利用高能单色光束聚焦于污垢表面，利用产生的高温来清洗的高新技术。离子束射线清洗则是利用高速离子束的很强冲击能力，集中在一个质点上，将污物去除的一种超精密清洗技术。,41,表面清洗技术,4.超声波清洗技术：利用超声波在液体介质中的空化效应，对液体介质所到之处把体内外表面进行清洗，具有优质、省力、高效和无污染等显著特点，在西方发达工业国家已得到了广泛应用，取得了很大的经济效益。我国也开始逐步推广使用这种技术5.水气脉冲清洗：水气脉冲清洗技术是针对我国自来水管网和供暖网而开发的一项新技术，具备较高的应用推广前景。电磁脉冲清洗技术是针对特殊设备的特种清洗方法，也有一定的应用前景,42,表面清洗技术,6.等离子清洗技术：含有离子、电子、高活性自由基和电中性分子的可以导电的气体，这就叫等离子体。60年代集成电路的刻蚀发展，是推动等离子体发展的最大推动力。八十年代国外开始用于其他领域的清洗以及表面改性，国内在最近两三